Cobre C120 (Cobre Tough Pitch Eletrolítico)
Introdução ao Cobre C120 (Cobre Eletrolítico Tough Pitch)
O Cobre C120, também conhecido como Cobre Eletrolítico Tough Pitch (Cobre ETP), é uma das ligas de cobre mais utilizadas em aplicações industriais. Ele é conhecido por sua excelente condutividade elétrica e 100% IACS, tornando-o ideal para componentes elétricos e eletrônicos. O cobre é produzido por um processo eletrolítico que aumenta sua pureza, resultando em condutividade superior e resistência mecânica relativamente alta. O Cobre C120 é frequentemente usado em serviços de usinagem CNC para criar componentes de alto desempenho para as indústrias elétrica, de telecomunicações e de distribuição de energia.
A excelente condutividade e a facilidade de fabricação do Cobre C120 o tornam perfeito para aplicações que exigem precisão e confiabilidade. As peças de Cobre C120 usinadas em CNC são usadas em cabos, barramentos, conectores e outros componentes em que eficiência elétrica e durabilidade são críticas.
Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Cobre C120 (Cobre Eletrolítico Tough Pitch)
Composição Química (Típica)
Elemento | Faixa de Composição (wt.%) | Função Principal |
|---|---|---|
Cobre (Cu) | ≥99,90% | Proporciona alta condutividade elétrica |
Oxigênio (O) | ≤0,02% | Elemento traço, auxilia na condutividade |
Outros Elementos | ≤0,10% | Elementos residuais com impacto mínimo nas propriedades |
Propriedades Físicas
Propriedade | Valor (Típico) | Norma/Condição de Ensaio |
|---|---|---|
Densidade | 8,92 g/cm³ | ASTM B311 |
Ponto de Fusão | 1.083°C | ASTM E29 |
Condutividade Térmica | 398 W/m·K a 20°C | ASTM E1952 |
Condutividade Elétrica | 100% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de Expansão | 16,8 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidade Calorífica Específica | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo de Elasticidade | 120 GPa | ASTM E111 |
Propriedades Mecânicas (Estado Recozido)
Propriedade | Valor (Típico) | Norma de Ensaio |
|---|---|---|
Resistência à Tração | 210–290 MPa | ASTM E8/E8M |
Limite de Escoamento (0,2%) | 150–250 MPa | ASTM E8/E8M |
Alongamento | 25–40% | ASTM E8/E8M |
Dureza | 40–60 HB | ASTM E10 |
Resistência à Fadiga | ~150 MPa | ASTM E466 |
Resistência ao Impacto | Boa | ASTM E23 |
Nota: Estes valores são típicos para o Cobre C120 no estado recozido e podem variar conforme condições específicas de processamento.
Principais Características do Cobre C120 (Cobre Eletrolítico Tough Pitch)
Excelente Condutividade Elétrica
O Cobre C120 fornece 100% de condutividade elétrica IACS, superior a outras ligas de cobre como o C101, sendo ideal para componentes elétricos.
Alta Ductilidade e Conformabilidade
Em comparação com ligas como o C110, o Cobre C120 oferece maior ductilidade e pode ser facilmente conformado em formas complexas sem comprometer a resistência.
Alta Pureza para Desempenho Confiável
O processo eletrolítico garante pureza extremamente alta, melhorando o desempenho em relação a materiais com menor pureza, como o C102.
Resistência Moderada com Alta Tenacidade
O Cobre C120 oferece resistência à tração moderada, sendo mais adequado para aplicações que exigem flexibilidade e tenacidade do que ligas mais duras e menos dúcteis.
Custo-Benefício para Aplicações Elétricas
O Cobre C120 é mais econômico do que ligas de cobre de maior resistência, tornando-se uma escolha preferencial para produção em massa de peças elétricas.
Desafios e Soluções na Usinagem CNC do Cobre C120 (Cobre Eletrolítico Tough Pitch)
Desafios de Usinagem
Material Macio
A maciez do Cobre C120 pode levar à deformação do material, especialmente quando submetido a processos de usinagem em alta velocidade.
Solução: Use ferramentas afiadas e velocidades de corte moderadas para reduzir a deformação e garantir qualidade consistente na usinagem.
Encruamento
O Cobre C120 pode encruar quando submetido a cortes prolongados, dificultando a usinagem adicional.
Solução: Utilize velocidades de corte moderadas, aplique refrigeração suficiente e mantenha arestas de corte afiadas para evitar o encruamento.
Desgaste da Ferramenta
Embora seja macio, a alta condutividade térmica do Cobre C120 pode causar desgaste significativo da ferramenta em operações de corte de alta velocidade.
Solução: Use ferramentas de metal duro e aplique fluxo de refrigerante suficiente para evitar acúmulo de calor e prolongar a vida útil da ferramenta.
Formação de Cavacos
Cavacos longos e filamentares podem se formar durante a usinagem, interferindo no processo e causando acúmulo de material.
Solução: Utilize quebra-cavacos e otimize o fluxo de fluido de corte para facilitar a remoção suave dos cavacos.
Estratégias de Usinagem Otimizadas
Seleção de Ferramentas
Parâmetro | Recomendação | Justificativa |
|---|---|---|
Material da Ferramenta | Ferramentas de metal duro | Ferramentas de metal duro resistem ao desgaste e prolongam a vida útil |
Geometria | Ângulo de saída positivo, arestas afiadas | Melhora o escoamento do cavaco e reduz o acúmulo de material |
Velocidade de Corte | 150–250 m/min | Evita aquecimento excessivo e prolonga a vida útil da ferramenta |
Avanço | 0,15–0,25 mm/rev | Garante corte suave e evita deformação do material |
Refrigeração | Refrigeração abundante ou jato de ar | Reduz acúmulo de calor e auxilia na remoção de cavacos |
Parâmetros de Corte do Cobre C120 (Conformidade ISO 513)
Operação | Velocidade (m/min) | Avanço (mm/rev) | Profundidade de Corte (mm) | Pressão do Fluido (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 150–200 | 0,15–0,20 | 2,0–3,5 | 30–40 |
Acabamento | 200–250 | 0,05–0,10 | 0,5–1,0 | 35–50 |
Métodos Típicos de Usinagem para o Cobre C120 (Cobre Eletrolítico Tough Pitch)
Processo de Usinagem | Função e Benefício para o Cobre C120 (Cobre Eletrolítico Tough Pitch) |
|---|---|
Alcança tolerâncias rigorosas para conectores elétricos e peças que exigem alta condutividade. | |
Ideal para produzir rasgos e canais em componentes elétricos e barramentos. | |
Adequado para torneamento de peças cilíndricas, como conectores e terminais. | |
Usina furos com alta precisão para peças elétricas e conectores de alta corrente. | |
Ideal para usinagem interna com tolerâncias rigorosas e acabamentos suaves. | |
Fornece acabamentos finos para componentes mecânicos e elétricos. | |
Ideal para produzir componentes elétricos complexos com múltiplos recursos e tolerâncias rigorosas. | |
Entrega tolerâncias ultrarrigorosas para aplicações exigentes em componentes elétricos. | |
Usada para criar recursos complexos em componentes elétricos de pequena escala. |
Tratamento de Superfície para Peças CNC em Cobre C120
Galvanoplastia: Adiciona um revestimento de níquel ou ouro para maior resistência à corrosão e durabilidade em componentes elétricos.
Polimento: Obtém acabamentos lisos e brilhantes com Ra 0,2–0,4 µm para melhor condutividade elétrica e apelo estético.
Escovamento: Proporciona um acabamento acetinado uniforme para peças elétricas decorativas e funcionais.
Revestimento PVD: Adiciona um revestimento durável de 2–5 µm para melhorar a resistência ao desgaste e proteger as peças em ambientes severos.
Passivação: Aumenta a resistência à corrosão, tornando o Cobre C120 adequado para aplicações externas e marítimas.
Pintura a Pó: Fornece um revestimento protetor de 50–100 µm para maior durabilidade e resistência UV.
Revestimento de Teflon: Adiciona uma camada de baixo atrito e resistente a químicos para peças expostas a condições de movimento ou deslizamento.
Cromagem: Adiciona um acabamento brilhante e durável (espessura de 10–20 µm) para aplicações de alta carga que exigem proteção contra corrosão.
Aplicações Industriais do Cobre C120 (Cobre Eletrolítico Tough Pitch)
Indústria Aeroespacial: Usado em conectores e componentes de alto desempenho para aviônicos e sistemas aeroespaciais que exigem excelente condutividade elétrica.
Elétrica & Energia: Ideal para sistemas de geração e distribuição de energia, incluindo barramentos, cabos elétricos e conectores.
Indústria de Telecomunicações: Adequado para produzir conectores elétricos e comutadores usados em equipamentos de telecomunicações.
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